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2005 Fiscal Year Annual Research Report

全ゲノムのin vitro転写・翻訳系の開発

Research Project

Project/Area Number 17076009
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

今中 忠行  京都大学, 工学研究科, 教授 (30029219)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 金井 保  京都大学, 工学研究科, 助手 (10346083)
Keywords超好熱菌 / 無細胞翻訳系 / 人工細胞
Research Abstract

本年度は、これまでの研究で確立されている超好熱菌Thermococcus kodakaraensisを用いた無細胞翻訳反応システムについて、その反応生成物の生成量を大幅に上昇させることを目的として、反応諸条件の最適化を行った。具体的には、1)無細胞抽出液(S30画分)の作成法、および2)反応溶液の構成成分の最適濃度、について検討を行った。1)については、菌体破砕に用いるフレンチプレスの圧力および回数の検討を行った結果、7,500psi x 1回でこれまでよりも良いS30画分を得ることができた。また、大腸菌のS30画分作製で行われているプレインキュベーション操作は、本菌の場合では行わない方が良い結果が得られることを見出した。2)については、マグネシウムイオンの最適濃度が7mM、アンモニウムイオンの最適濃度が75mM、カリウムイオンの最適濃度が250mM、アミノ酸混合液の最適濃度が3mM(各々)、ホスホエノールピルビン酸(PEP)の最適濃度が10mM、PEG8000の最適濃度が2%、であることを見出した。以上の最適条件で反応のタイムコースを取ったところ、反応最適温度である65℃におけるタンパクの合成量は、反応開始後約30分で既に飽和に達していることが判明し、その時点での合成量は約80μg/mLに達した。この値は大腸菌を用いた系における最大値の約半分であり、またコムギ胚芽系の最大値の約2倍である。これらのことから、系の最適化により、T.kodakaraensisを用いた無細胞翻訳系において、十分量のタンパクを得ることができた。
上記の無細胞翻訳系を用いて、リポータータンパクとなるGFPの合成を試みた。これまでに反応温度50℃においてGFP由来の蛍光が観察されている。しかしながら、ChiAΔ4の最適合成温度である65℃では、蛍光が観察されておらず、現在その原因の追及を行っている

  • Research Products

    (19 results)

All 2005 Other

All Journal Article (19 results)

  • [Journal Article] Complete genome sequence of the hyperthermophilic archaeon Thermococcus kodakaraensis KOD1 and comparison with Pyrococcus Genomes2005

    • Author(s)
      T.Fukui, H.Atomi, T.Kanai, R.Matsumi, S.Fujiwara, T.Imanaka
    • Journal Title

      Genome Res. 15・3

      Pages: 352-363

  • [Journal Article] Biochemical properties of a putative signal peptide peptidase from the hyperthermophilic archaeon Thermococcus kodakaraensis KOD12005

    • Author(s)
      R.Matsumi, H.Atomi, T.Imanaka
    • Journal Title

      J.Bacteriol. 187・20

      Pages: 7072-7080

  • [Journal Article] Characterization of a novel glucosamine-6-phosphate deaminase from a hyperthermophilic archaeon2005

    • Author(s)
      T.Tanaka, F.Takahashi, T.Fukui, S.Fujiwara, H.Atomi, T.Imanaka
    • Journal Title

      J.Bacteriol 187・20

      Pages: 7038-7044

  • [Journal Article] Structural mechanism for coordination of proofreading and Polymerase activities in archaeal DNA polymerases2005

    • Author(s)
      T.Kuroita, H.Matsumura, N.Yokota, M.Kitabayashi, H.Hashimoto, T.Inoue, T.Imanaka, Y.Kai
    • Journal Title

      J.Mol.Biol. 351・2

      Pages: 291-298

  • [Journal Article] Improved and versatile transformation system allowing multiple genetic manipulations of the hyperthermophilic archaeon Thermococcus kodakaraensis2005

    • Author(s)
      T.Sato, T.Fukui, H.Atomi, T.Imanaka
    • Journal Title

      Appl.Environ.Microbiol. 71・7

      Pages: 3889-3899

  • [Journal Article] Expression of acetylcholine (ACh) and ACh-synthesizing activity in Archaea2005

    • Author(s)
      T.Yamada, T.Fujii, T.Kanai, T.Amo, T.Imanaka, H.Nishimasu, T.Wakagi, H.Shoun, M.Kamekura, Y.Kamagata, T.Kato, K.Kawashima
    • Journal Title

      Life Sci. 77・16

      Pages: 1935-1944

  • [Journal Article] Structure of RadB recombinase from a hyperthermophilic archaeon, Thermococcus kodakaraensis KOD1 : An implication for the formation of a near-seven-fold helical assembly2005

    • Author(s)
      T.Akiba, N.Ishii, N.Rashid, M.Morikawa, T.Imanaka, K.Harata
    • Journal Title

      Nucleic Acids Res. 33・10

      Pages: 3412-3423

  • [Journal Article] Comparison of dibenzothiophene-degrading bacteria under low oxygen conditions2005

    • Author(s)
      F.Kitauchi, S.Hirano, M.Haruki, T.Imanaka, M.Morikawa, S.Kanaya
    • Journal Title

      J.Environ.Biotechnol. 4

      Pages: 117-120

  • [Journal Article] Allophanate hydrolase of Oleomonas sagaranensis involved in an ATP-dependent degradation pathway specific to urea2005

    • Author(s)
      T.Kanamori, N.Kanou, S.Kusakabe, H.Atomi, T.Imanaka
    • Journal Title

      FEMS Microbiol.Lett. 245・1

      Pages: 61-65

  • [Journal Article] Thermodynamic and enzymolgical characterization of type II isopentenyl diphosphate isomerase from hyperthermophillc archaeon2005

    • Author(s)
      M.A.Siddiqui, A.Ymamanaka, K.Hirooka, T.Bamaba, A.Kobayashi, T.Imanaka, E.Fukusaki, S.Fuiiwara
    • Journal Title

      Biochem.Biophys.Res.Commun. 331・4

      Pages: 1127-1136

  • [Journal Article] Characterization of an archaeal malic enzyme from the hyperthermophilic archaeon Thermococcus kodakaraensis KOD12005

    • Author(s)
      W.Fukuda, Y.S.Ismail, T.Fukui, H.Atomi, T.Imanaka
    • Journal Title

      Archaea, 1・5

      Pages: 293-301

  • [Journal Article] Cyclization reaction catalyzed by Bacillus cereus branching enzyme, and the structure of cyclic glucan produced by the enzyme from amylose2005

    • Author(s)
      H.Takata, T.Kato, M.Takagi, T.Imanaka
    • Journal Title

      J.Appl.Glycosci. 52・4

      Pages: 359-365

  • [Journal Article] Thermostable direct hemolysin of Vibrio parahaemolyticus is a bacterial reversible amyloid toxin2005

    • Author(s)
      T.Fukui, K.Shiraki, D.Hamada, K.Hara, T.Miyata S.Fujiwara, K.Mayanagi, K.Yanagihara, T.Iida, E.Fukusaki, T.Imanaka, T.Honda, I.Yanagihara
    • Journal Title

      Biochemistry. 44・29

      Pages: 9825-9832

  • [Journal Article] Unfolding mechanism of a hyperthermophilic protein O^6-methylguanine-DNA methyltransferase2005

    • Author(s)
      S.Nishikori, K.Shiraki, S.Fujiwara, T.Imanaka, M.Takagi
    • Journal Title

      Biophys Chem. 116・2

      Pages: 97-104

  • [Journal Article] Continuous hydrogen production by the hyperthermophilic archaeon, Thermococcus kodakaraensis KOD12005

    • Author(s)
      T.Kanai, H.Imanaka, A.Nakajima, K.Uwamori, Y.Omori, T.Fukui, H.Atomi, T.Imanaka
    • Journal Title

      J.Biotechnol. 116・3

      Pages: 271-282

  • [Journal Article] Identification of the amino acid residues essential for proteolytic activity in an archaeal signal peptide peptidase

    • Author(s)
      R.Matsumi, H.Atomi, T.Imanaka
    • Journal Title

      J.Biol.Chem. (出版予定)

  • [Journal Article] Phototrophic growth of a Rubisco-deficient mesophilic purple nonsulfur bacterium harboring a Type III Rubisco from a hyperthermophilic archaeon

    • Author(s)
      S.Yoshida, M.Inui, H.Yukawa, T.Kanao, K.Tomizawa, H.Atomi, T.Imanaka
    • Journal Title

      J.Biotechnol. (出版予定)

  • [Journal Article] Isolation and characterization of a novel poly(vinyl alcohol) -degrading bacterium, Sphingopyxis sp.PVA3

    • Author(s)
      A.Yamatsu, R.Matsumi, H.Atomi, T.Imanaka
    • Journal Title

      Appl.Microbiol.Biotechnol. (出版予定)

  • [Journal Article] Crystal structure of intein homing endonuclease II encoded in DNA polymerase gene from hyperthermophilic archaeon Thermococcus kodakaraensis strain KOD1

    • Author(s)
      H.Matsumura, H.Takahashi, T.Inoue, T.Yamamoto, H.Hashimoto, M.Nishioka, S.Fujiwara, M.Takagi, T.Imanaka, Y.Kai
    • Journal Title

      Proteins. (出版予定)

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Published: 2007-04-02   Modified: 2016-04-21  

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